Mobilny robot monitorujący wzrost winogron

Obecnie określenie gotowości winogron do zbioru wymaga od plantatorów sprawdzenia setek owoców przy użyciu wyłącznie własnego wzroku.

Dzięki technologii VINEROBOT (VINEyardROBOT) już niedługo ta żmudna praca będzie wykonywana przez roboty zdolne do szacowania wielkości plonów i monitorowania wzrostu roślin, jak również do oceny stanu nawodnienia oraz składu winogron, a wszystkie informacje będą wyświetlane na ekranie smartfona lub tabletu.

Zespół VINEROBOT, który opracował właśnie drugi prototyp, uzyskał dofinansowanie na kolejne pół roku, co pozwoli zakończyć prace nad projektem. Dr Javier Tardaguila, koordynator projektu, wyjaśnia zalety tej technologii i ma nadzieję, że osiągnie ona wielki sukces w społeczności plantatorów winorośli.

W czym lepszy jest VINEROBOT od alternatywnych rozwiązań?

Ostatnio wiele systemów teledetekcji montowanych na platformach powietrznych czy satelitach zostało rozbudowanych o układy pozwalające na jednoczesne gromadzenie danych widmowych o zakresie promieniowania widzialnego i podczerwonego, co umożliwia ocenę rozwoju wegetatywnego oraz nawodnienia winorośli. Jednak mała rozdzielczość przestrzenna urządzeń wielospektralnych, nieciągły, rzędowy układ winnic, ograniczona elastyczność reakcji na zmiany pogody oraz wysokie koszty monitorowania z powietrza to główne przyczyny, dla których małe i średnie europejskie winnice w ogóle nie korzystają z systemów teledetekcji.

VINEROBOT to dla nich obiecująca alternatywa. Dostarcza wiarygodnych danych gromadzonych w czasie jazdy przez nieinwazyjne czujniki zbliżeniowe bez względu na rodzaj gleby. Takie rozwiązanie jest o wiele tańsze i z powodzeniem może zostać wykorzystane w wielu winnicach.

Co Pana zdaniem jest najbardziej innowacyjne w pojeździe VINEROBOT?

Do podejmowania racjonalnych decyzji w zrównoważonym winogrodnictwie niezbędne jest obiektywne i stałe monitorowanie kluczowych parametrów za pomocą zaawansowanych rozwiązań technologicznych oraz czujników terenowych. Jednak obecnie nie istnieje żaden komercyjny produkt zdolny do jednoczesnego badania właściwości fizyczno-agronomicznych gleby oraz składu owoców na bieżąco. Próbki są pobierane ręcznie, co wiąże się z wysokimi kosztami i niską rozdzielczością wyników analiz, zaś same wyniki często są zależne od interpretacji przeprowadzającej analizę osoby.

Projektując, budując i wdrażając robota rolniczego w postaci pojazdu UGV wyposażonego w kilka nieinwazyjnych rozwiązań teledetekcyjnych do monitorowania parametrów, takich jak rozwój wegetatywny, stan odżywienia oraz skład winogron, uczestnicy projektu VINEROBOT chcieli wypełnić tę lukę. Naszym celem jest zoptymalizowanie procesów zarządzania winnicą oraz poprawa składu winogron i jakości wina.

Jakie zadania może wykonywać ten robot?

VineRobot wyposażony jest w nieinwazyjne, zaawansowane czujniki i systemy sztucznej inteligencji pozwalające szybko zbierać wiarogodne i obiektywne dane dotyczące stanu winorośli, dostarczane następnie plantatorom. Dzięki zastosowanym technologiom VineRobot będzie w stanie pracować – tzn. gromadzić dotyczące winogron dane agronomiczne i fizjologiczne – autonomicznie i bezpiecznie przez długi czas w określonych warunkach środowiskowych spotykanych zwykle w winnicach.

W pierwszym prototypie pojazdu VineRobot wykorzystano czujniki fluorescencyjne szacujące zawartość azotu w liściach. Ten wykonywany podczas jazdy pomiar służy do oceny heterogeniczności i stanu winnicy.
Inny czujnik mierzy poziom antocyjanów w winogronach. Czujnik ten, stanowiący połączenie czujnika fluorescencyjnego z precyzyjnym systemem wizyjnym, zbiera informacje o składzie owoców.

Obecnie przymierzamy się do budowy drugiej wersji pojazdu VineRobot. Zostanie ona wyposażona w dodatkowe dwa czujniki: jeden do szacowania wielkości plonów, a drugi – do kontroli poziomu nawodnienia winnicy.

Z jakimi opiniami spotkaliście się do tej pory?

Plantatorzy, którzy mieli okazję zobaczyć robota VineRobot, byli nim bardzo zainteresowani. Zainteresowanie to było największe szczególnie wśród młodych plantatorów (w wieku poniżej 45 lat), ponieważ to właśnie oni są bardziej otwarci na nowe technologie.

Jednakże uważamy, że w dłuższej perspektywie również i starsi winiarze rozważą skorzystanie z naszego rozwiązania, zwłaszcza kiedy na własne oczy zobaczą korzyści przynoszone przez naszego robota w innych winnicach.

Jakich konkretnych korzyści mogą oczekiwać plantatorzy?

VineRobot pracuje całkowicie autonomicznie i nie wymaga obecności człowieka. Ponadto prędkość jego pracy można dostosować do wielkości winnicy, tak aby robot łatwo i szybko gromadził informacje o całej uprawie, tworząc jednocześnie mapy parametrów winogron.

Mapy te pomogą plantatorom dobrać właściwy sposób postępowania z plonem. Przykładowo, mogą oni zaplanować bardziej dokładne procedury zbioru mechanicznego i nawożenia, co ma ogromny wpływ na wysokość plonów i jakość wina.

Kiedy wasze rozwiązania będą dostępne na rynku?

Nadal rozwijamy i uzupełniamy ostatnią wersję robota VineRobot. Nie wiemy, kiedy dokładnie będzie gotowy, ale najprawdopodobniej uda nam się skończyć prace już w przyszłym roku.

VINEROBOT
Dofinansowanie z TIK 7PR
witryna projektu